단락 전류로부터 전원 공급 장치를 보호합니다. 과부하 및 단락 보호 회로

설계 중 전원 공급 장치를 보호하려면 다양한 계획전원 출력에 과전류 보호 장치를 추가하는 것이 좋습니다. 사이리스터를 전압 보호 제어 요소로 사용하여 간단한 장치 회로가 구축됩니다.

입력 공급 전압이 정상 범위 내에 있는 한 제너 다이오드와 사이리스터는 닫히고 전류는 부하로 흐릅니다. 공급 전압이 15.2V를 초과하면 캐소드와 제어 전극 사이에 잠금을 해제하기에 충분한 전위차가 있기 때문에 제너 다이오드가 열리고 사이리스터가 이어집니다. 전원 공급 장치 출력에 병렬로 연결된 사이리스터 VS1은 과부하 시 출력 전압이 허용 값보다 높으면 몇 마이크로초 내에 퓨즈를 차단합니다. 사이리스터를 여는 임계값, 즉 보호를 트리거하는 임계값은 제너 다이오드의 기술 데이터에 따라 다릅니다. 퓨즈가 끊어지면 발전기가 내장된 피에조 사운드 이미터가 켜지고 이는 외부 결함을 알리며 부하의 단락 가능성도 나타냅니다. 유틸리티 전원이나 부하 장치의 연결이 끊어질 때까지 경보가 울립니다.

전원 공급 장치 보호 회로 작동 영상

출처: Chipdip.ru

인기 정보:

불필요한 컴퓨터 AT 또는 ATX 전원 공급 장치를 사용하여 출력 전압이 4~25V이고 전류가 최대 12A인 차량용 충전기 또는 조정 가능한 실험실 전원 공급 장치를 만들 수 있습니다.

아래의 몇 가지 구성표 옵션을 살펴보겠습니다.

어떤 장치를 만들 때 간단하고 안정적인 전원을 만드는 문제가 발생할 수 있습니다. 옵션 중 하나는 펄스 소스영양물 섭취.

오늘은 많네요 간단한 회로스위칭 전원 공급 장치 최소 수량희소한 요소는 아닙니다.

아래 기사에서는 간단한 옵션 중 하나에 대한 설명을 제공합니다. 펄스 블록저렴한 UC3842 칩의 전원 공급 장치.

집적 회로(IC) KR142EN12A는 KT-28-2 패키지의 보상 유형 조정 가능한 전압 안정기로, 전압 범위 1.2...37V에서 최대 1.5A의 전류로 장치에 전력을 공급할 수 있습니다. 이것 일체형 안정 장치열적으로 안정적인 전류 보호 및 출력 단락 보호 기능을 갖추고 있습니다.

KR142EN12A IC를 기반으로 조정 가능한 전원 공급 장치를 구축할 수 있으며 그 회로(변압기와 다이오드 브리지 없음)는 다음과 같습니다. 그림 2. 정류된 입력 전압은 다이오드 브리지에서 커패시터 C1로 공급됩니다. 트랜지스터 VT2와 칩 DA1은 라디에이터에 위치해야 합니다.

방열판 플랜지 DA1은 핀 2에 전기적으로 연결되어 있으므로 DAT와 트랜지스터 VD2가 동일한 방열판에 있는 경우 서로 절연되어야 합니다.

저자 버전에서 DA1은 라디에이터 및 트랜지스터 VT2에 갈바닉 연결되지 않은 별도의 소형 라디에이터에 설치됩니다. 방열판이 있는 칩에서 소비되는 전력은 10W를 초과해서는 안 됩니다. 저항 R3 및 R5는 안정기의 측정 요소에 포함된 전압 분배기를 형성합니다. -5V의 안정화된 음전압이 커패시터 C2 및 저항 R2(열적으로 안정적인 지점 VD1을 선택하는 데 사용됨)에 공급됩니다. 원래 버전에서는 전압이 KTs407A 다이오드 브리지 및 79L05 안정기에서 공급되며 별도의 전원을 공급받습니다. 전력 변압기의 권선.

보호를 위해안정기의 출력 회로를 닫으면 용량이 10μF 이상인 전해 커패시터를 저항 R3과 병렬로 연결하고 션트 저항 R5를 KD521A 다이오드와 연결하면 충분합니다. 부품의 위치는 중요하지 않지만 우수한 온도 안정성을 위해서는 적절한 유형의 저항기를 사용해야 합니다. 가능한 한 열원에서 멀리 떨어져 있어야 합니다. 출력 전압의 전반적인 안정성은 다양한 요소로 구성되며 일반적으로 예열 후 0.25%를 초과하지 않습니다.

스위치를 켠 후장치를 워밍업하면 저항 Rao6을 사용하여 최소 출력 전압 0V로 설정됩니다. 저항기 R2( 그림 2) 및 저항기 Rno6( 그림 3)는 SP5 시리즈의 다중 회전 트리머여야 합니다.

가능성 KR142EN12A 미세 회로의 전류는 1.5A로 제한됩니다. 현재 유사한 매개 변수를 가진 미세 회로가 판매되고 있지만 다음과 같이 설계되었습니다. 더 높은 전류예를 들어 LM350 - 전류 3A, LM338 - 전류 5A와 같은 부하에서 최근에는 수입 미세회로 LOW DROP 시리즈(SD, DV, LT1083/1084/1085). 이 마이크로 회로는 입력과 출력 사이의 감소된 전압(최대 1...1.3V)에서 작동할 수 있으며 7.5/5/3A의 부하 전류에서 1.25...30V 범위의 안정화된 출력 전압을 제공합니다. 각각 . 매개 변수 측면에서 가장 가까운 국내 아날로그는 KR142EN22 유형입니다. 최대 전류안정화 7.5A. 최대 출력 전류에서 제조업체는 최소 1.5V의 입출력 전압에서 안정화 모드를 보장합니다. 또한 마이크로 회로에는 허용 값의 부하 및 열의 초과 전류에 대한 보호 기능이 내장되어 있습니다. 케이스 과열로부터 보호합니다. 이 안정기는 0.05%/V의 출력 전압 불안정성을 제공하며 출력 전류가 10mA에서 0.1%/V보다 나쁘지 않은 최대값으로 변경될 때 출력 전압 불안정성을 제공합니다. ~에 그림 4트랜지스터 VT1 및 VT2 없이도 수행할 수 있는 가정용 실험실용 전원 공급 장치 회로를 보여줍니다. 그림 2.

DA1 KR142EN12A 마이크로 회로 대신 KR142EN22A 마이크로 회로가 사용되었습니다. 이는 낮은 전압 강하를 갖는 조정 가능한 안정기로서 부하에서 최대 7.5A의 전류를 얻을 수 있습니다. 예를 들어 마이크로 회로에 공급되는 입력 전압은 Uin = 39V, 부하에서의 출력 전압 Uout = 30V, 부하 전류 = 5A, 부하에서 마이크로 회로에 의해 소비되는 최대 전력은 45W입니다. 전해 콘덴서 C7을 사용하여 고주파수에서의 출력 임피던스를 낮추고, 노이즈 전압을 줄이고 리플 평활화를 향상시킵니다. 이 커패시터가 탄탈륨인 경우 공칭 용량은 최소 22μF, 알루미늄인 경우 최소 150μF여야 합니다. 필요한 경우 커패시터 C7의 커패시턴스를 늘릴 수 있습니다. 전해 콘덴서 C7이 155mm 이상의 거리에 있고 단면적이 1mm 미만인 와이어로 전원 공급 장치에 연결된 경우 최소 10μF 용량의 추가 전해 콘덴서는 다음과 같습니다. 마이크로 회로 자체에 더 가까운 커패시터 C7과 평행하게 보드에 설치됩니다. 필터 커패시터 C1의 커패시턴스는 대략 출력 전류 1A당 2000μF의 비율로 결정될 수 있습니다(최소 50V의 전압에서). 출력 전압의 온도 드리프트를 줄이려면 저항 R8은 1% 이하의 오류를 갖는 권선형 또는 금속 호일이어야 합니다. 저항 R7은 R8과 동일한 유형입니다. KS113A 제너 다이오드를 사용할 수 없는 경우에는 그림에 표시된 장치를 사용할 수 있습니다. 그림 3.저자는 제공된 보호 회로 솔루션에 상당히 만족하고 있습니다. 이는 완벽하게 작동하고 실제로 테스트되었기 때문입니다. 예를 들어 에서 제안된 전원 공급 장치 보호 회로 솔루션을 사용할 수 있습니다. 저자 버전에서는 릴레이 K1이 트리거되면 접점 K 1.1이 닫히고 저항 R7이 단락되며 전원 공급 장치 출력의 전압은 0V가 됩니다. 전원 공급 장치의 인쇄 회로 기판 및 위치 요소는 그림 5에 나와 있습니다. 모습 BP - 켜짐 그림 6.

전원 공급 장치 또는 충전기를 보호하기 위해 아래에 제시된 아마추어 무선 회로는 주 전원, 펄스 및 전원 등 거의 모든 소스와 함께 작동할 수 있습니다. 충전식 배터리. 이러한 설계의 회로 구현은 상대적으로 간단하며 초보 무선 아마추어라도 반복할 수 있습니다.

전원 부분은 강력한 전계 효과 트랜지스터로 구성됩니다. 작동 중에 과열되지 않으므로 방열판을 사용할 필요가 없습니다. 동시에 이 장치는 출력 회로의 과전압, 과부하 및 단락에 대한 탁월한 보호 기능을 제공하며, 션트 저항기를 선택하여 작동 전류를 선택할 수 있습니다. 이 경우에는 8A, 6개의 병렬 연결된 저항입니다. 5와트 0.1옴이 사용됩니다. 션트는 1-3W 전력의 저항으로 만들 수도 있습니다.

트리밍 저항의 저항을 조정하면 보호 기능을 보다 정확하게 조정할 수 있습니다. 출력에 단락 및 과부하가 발생하는 경우 보호 기능이 거의 즉시 작동하여 전원 공급 장치가 꺼집니다. LED는 보호가 실행되었음을 나타냅니다. 출력이 30~40초 동안 닫혀도 현장 작업자는 거의 추위를 느끼지 않습니다. 그 유형은 중요하지 않습니다. 전류가 15-20A인 거의 모든 전원 스위치입니다. 작동 전압 20-60볼트. IRFZ24, IRFZ40, IRFZ44, IRFZ46, IRFZ48 또는 더 강력한 시리즈의 트랜지스터가 완벽합니다.

이 버전의 계획은 운전자를 보호하는 데 유용합니다. 충전기을 위한 납산 배터리, 갑자기 연결 극성을 혼동하면 충전기에 아무런 문제가 발생하지 않습니다.

보호의 빠른 응답 덕분에 완벽하게 사용할 수 있습니다. 펄스 회로, 단락이 발생하면 스위칭 전원 공급 장치의 전원 스위치가 소진되는 것보다 보호 기능이 훨씬 빠르게 작동합니다. 이 설계는 전류 보호용으로 펄스 인버터에도 적합합니다.

전원 공급 장치와 충전기가 전계 효과 트랜지스터(MOSFET)를 사용하여 부하를 전환하는 경우 해당 회로에 단락 또는 과부하 보호 기능을 쉽게 추가할 수 있습니다. 이 예에서는 MOSFET을 통해 흐르는 전류에 비례하는 전압 강하를 생성하는 내부 저항 RSD를 사용합니다.

내부 저항을 통과하는 전압은 비교기 또는 0.5V의 전압 레벨에서 전환하는 트랜지스터를 사용하여 감지할 수 있습니다. 즉, 일반적으로 초과 전압을 생성하는 전류 감지 저항(션트)의 사용을 포기할 수 있습니다. 비교기는 마이크로 컨트롤러를 사용하여 모니터링할 수 있습니다. 단락 또는 과부하가 발생한 경우 프로그래밍 방식으로 PWM 제어, 경보, 비상 정지를 시작할 수 있습니다. 비교기 출력을 게이트에 연결할 수도 있습니다. 전계 효과 트랜지스터, 단락이 발생하면 즉시 현장 스위치를 꺼야 합니다.

정기적으로 디자인하는 모든 라디오 아마추어 전자 기기, 집에 조정된 전원 공급 장치가 있는 것 같아요. 이 기능은 정말 편리하고 유용합니다. 일단 실제로 사용해 보면 없이는 하기가 어려워집니다. 실제로, 예를 들어 LED를 확인해야 하는 경우 LED에 공급되는 전압이 크게 초과되면 후자가 단순히 소손될 수 있으므로 작동 전압을 정확하게 설정해야 합니다. 또한 디지털 회로, 멀티미터의 출력 전압을 5V 또는 필요한 다른 전압으로 설정하고 계속 진행합니다.

많은 초보 무선 아마추어는 먼저 출력 전류를 조정하지 않고 단락 보호 없이 간단한 조정 전원 공급 장치를 조립합니다. 그래서 저는 약 5년 전에 출력 전압을 0.6V에서 11V까지만 조정할 수 있는 간단한 전원 공급 장치를 조립했습니다. 해당 다이어그램은 아래 그림에 나와 있습니다.

그러나 몇 달 전에 나는 이 전원 공급 장치를 업그레이드하고 회로에 작은 단락 보호 회로를 추가하기로 결정했습니다. 나는 라디오 잡지의 한 호에서 이 도표를 발견했습니다. 자세히 살펴보면 다이어그램이 위의 다이어그램과 여러 면에서 유사하다는 것이 밝혀졌습니다. 개략도, 이전에 조립했던 전원 공급 장치입니다. 전원 공급 회로에 단락이 발생하면 단락 LED가 꺼지고 이를 알리며 출력 전류는 30밀리암페어와 같아집니다. 이 계획에 참여하기로 결정하고 이를 내 계획으로 보완하기로 결정했습니다. 추가 사항이 포함된 Radio 잡지의 원본 다이어그램이 아래 그림에 나와 있습니다.

다음 그림은 조립해야 할 이 회로의 일부를 보여줍니다.

일부 부품, 특히 저항 R1 및 R2의 값을 위쪽으로 다시 계산해야 합니다. 이 회로의 출력 와이어를 어디에 연결해야 하는지 여전히 궁금한 사람이 있는 경우 다음 그림을 제공하겠습니다.

또한 조립된 회로에서 첫 번째 회로인지 라디오 매거진의 회로인지에 관계없이 출력에 플러스와 마이너스 사이에 1kOhm 저항을 배치해야 한다고 덧붙일 것입니다. Radio 잡지의 다이어그램에서 이는 저항 R6입니다. 남은 것은 보드를 에칭하고 전원 공급 장치 케이스에 모든 것을 함께 조립하는 것입니다. 프로그램의 미러 보드 스프린트 레이아웃필요하지 않습니다. 그림 인쇄 회로 기판단락 보호:

약 한 달 전에 나는 이 전원 공급 장치와 함께 사용할 수 있는 출력 전류 조정기 연결 다이어그램을 발견했습니다. 이 사이트에서 가져왔습니다. 그런 다음 이 셋톱박스를 별도의 케이스에 조립하고 필요에 따라 연결하여 배터리를 충전하고 출력 전류 모니터링이 중요한 유사한 작업을 수행하기로 결정했습니다. 다음은 셋톱 박스의 다이어그램입니다. 그 안의 트랜지스터 KT3107이 KT361로 대체되었습니다.

그러나 나중에 편의상 이 모든 것을 하나의 건물에 결합하자는 아이디어가 떠올랐습니다. 전원 케이스를 열어보니 공간이 부족하고 가변저항이 맞지 않네요. 전류 조정기 회로는 크기가 다소 큰 강력한 가변 저항을 사용합니다. 그 모습은 다음과 같습니다.

그런 다음 두 케이스를 나사로 연결하여 보드를 와이어로 연결하기로 결정했습니다. 또한 토글 스위치를 조정 가능한 전류 출력과 조정되지 않은 출력의 두 위치로 설정했습니다. 첫 번째 경우에는 전원 공급 장치 메인 보드의 출력이 전류 조정기의 입력에 연결되고 전류 조정기의 출력은 전원 공급 장치 케이스의 클램프로 연결되었으며 두 번째 경우에는 클램프 전원 공급 장치의 메인 보드 출력에 직접 연결되었습니다. 이 모든 것은 2개의 위치에 있는 6핀 토글 스위치로 전환되었습니다. 다음은 전류 조정기 인쇄 회로 기판의 그림입니다.

인쇄회로기판 그림에서 R3.1과 R3.3은 왼쪽부터 세어 가변저항기의 첫 번째 단자와 세 번째 단자를 나타낸다. 누구든지 반복하고 싶다면 전환용 토글 스위치를 연결하는 다이어그램이 있습니다.

아카이브에는 전원 공급 장치의 인쇄 회로 기판, 보호 회로 및 전류 제어 회로가 부착되어 있습니다. AKV에서 준비한 자료입니다.

이 다이어그램은 가장 간단한 블록단락 보호 기능을 갖춘 트랜지스터의 전원 공급 장치 (단락 회로). 그 다이어그램이 그림에 나와 있습니다.

주요 매개변수:

• 출력 전압 - 0..12V;
• 최대 출력 전류는 400mA입니다.

이 계획은 다음과 같이 작동합니다. 220V 네트워크의 입력 전압은 변압기를 통해 16-17V로 변환된 다음 다이오드 VD1-VD4로 정류됩니다. 정류된 전압 리플의 필터링은 커패시터 C1에 의해 수행됩니다. 다음으로 정류된 전압이 제너 다이오드 VD6에 공급되어 단자 전압이 12V로 안정화됩니다. 나머지 전압은 저항 R2에 의해 소멸됩니다. 다음으로 전압을 조정합니다. 가변 저항기 R3을 0-12V 내에서 필요한 수준으로 설정합니다. 그 다음에는 전류를 400mA 수준으로 증폭시키는 트랜지스터 VT2 및 VT3의 전류 증폭기가 이어집니다. 전류 증폭기의 부하는 저항 R5입니다. 커패시터 C2는 추가로 출력 전압 리플을 필터링합니다.

이것이 보호가 작동하는 방식입니다. 출력에 단락이 없으면 VT1 단자의 전압은 0에 가까워지고 트랜지스터는 닫힙니다. R1-VD5 회로는 베이스에서 0.4-0.7V 수준의 바이어스를 제공합니다(개방 전압 강하). pn 접합다이오드). 이 바이어스는 특정 컬렉터-이미터 전압 레벨에서 트랜지스터를 여는 데 충분합니다. 출력에서 단락이 발생하자마자 컬렉터-이미터 전압은 0이 아닌 장치 출력의 전압과 같아집니다. 트랜지스터 VT1이 열리고 컬렉터 접합의 저항이 0에 가까워 지므로 제너 다이오드에서 발생합니다. 따라서 전류 증폭기에는 제로 입력 전압이 공급되며 트랜지스터 VT2, VT3을 통해 전류가 거의 흐르지 않으며 실패하지 않습니다. 단락이 제거되면 보호 기능이 즉시 꺼집니다.

세부

변압기는 코어 단면적이 4cm 2 이상일 수 있습니다. 1차 권선에는 2200턴의 PEV-0.18 와이어가 포함되어 있고, 2차 권선에는 150-170턴의 PEV-0.45 와이어가 포함되어 있습니다. TVK110L2 시리즈 또는 이와 유사한 기존 진공관 TV의 기성 프레임 스캔 변압기도 작동합니다. 다이오드 VD1-VD4는 D302-D305, D229Zh-D229L 또는 전류가 1A 이상, 역 전압이 55V 이상일 수 있습니다. 트랜지스터 VT1, VT2는 저주파 저전력이 될 수 있습니다. , MP39-MP42. KT361, KT203, KT209, KT503, KT3107 등과 같은 최신 실리콘 트랜지스터를 사용할 수도 있습니다. VT3 - 게르마늄 P213-P215 이상 최신 실리콘 강력한 저주파 KT814, KT816, KT818 등. VT1을 교체하면 단락 보호가 작동하지 않는 것으로 나타날 수 있습니다. 그런 다음 VD5와 직렬로 다른 다이오드(또는 필요한 경우 두 개)를 연결해야 합니다. VT1이 실리콘으로 만들어진 경우 KD209(A-B)와 같은 실리콘 다이오드를 사용하는 것이 좋습니다.

결론적으로, 표시된 것 대신에 주목할 가치가 있습니다. p-n-p 방식비슷한 매개변수로 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. npn 트랜지스터(VT1-VT3 대신이 아니라 모두 대신). 그런 다음 다이오드, 제너 다이오드, 커패시터 및 다이오드 브리지의 극성을 변경해야 합니다. 따라서 출력에서 ​​전압의 극성이 달라집니다.

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